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MASW / VS30 – Scherwellengeschwindigkeit für Oberhausen

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Wer in Oberhausen baut, bewegt sich auf einem geologischen Flickenteppich – das spürt man spätestens, wenn man die Bodenkennwerte von Sterkrade mit denen der Neuen Mitte vergleicht. Während im Norden mächtige quartäre Sande und Kiese der Niederterrasse des Rheins anstehen, trifft man südlich der Emscher auf verwitterte Tonsteine und schluffige Deckschichten des Oberkarbons. Diese kleinräumige Variabilität macht pauschale Annahmen zur Baugrundsteifigkeit riskant. Genau hier setzt die seismische Mikrozonierung an, die mit aktiver Wellenausbreitung die tatsächliche Scherwellengeschwindigkeit im Untergrund abbildet. Die Methode liefert ein realistisches Vs30-Profil – den entscheidenden Kennwert für die Einordnung in die Baugrundklasse nach DIN EN 1998-1/NA. Oberhausen liegt in der Erdbebenzone 1, doch die lokale Untergrundverstärkung kann die seismische Antwort eines Bauwerks erheblich verändern, besonders auf den weichen Auenlehmen im Emschertal. Seit der Einführung des Nationalen Anhangs zum Eurocode 8 ist der Vs30-Wert für viele Hochbauprojekte nicht mehr optional, sondern eine planerische Notwendigkeit.

Scherwellengeschwindigkeiten von 180 m/s sind auf den Auenlehmen der Emscher typisch – das ist Baugrundklasse C und erfordert ein Plattenspektrum nach DIN EN 1998-1.

Unser Ansatz

Ein sechsgeschossiger Wohnblock am Altmarkt sollte auf einer alten Auffüllung errichtet werden – die Baugrundakte zeigte heterogene Schichten mit Bauschutt und Schlacke, typisch für das Ruhrgebiet. Der Bauherr brauchte belastbare Steifigkeitsparameter für den Erdbebennachweis, aber Bohrlochmessungen waren wegen der groben Einschlüsse kaum reproduzierbar. Stattdessen setzte das Messteam einen 24-Kanal-Seismografen mit 4,5-Hz-Geophonen entlang einer 46-Meter-Linie ein: aktive MASW mit Hammerschlag und Gewichtsfällen. Die Dispersionsanalyse der Rayleigh-Wellen ergab ein Vs30 von 210 m/s, was eine Einstufung in die Untergrundklasse C bedeutete – und das bei einem Aufschluss, den man visuell für steifer gehalten hätte. Solche Überraschungen sind im Ruhrgebiet keine Seltenheit, und sie zeigen, wie wichtig eine direkte Messung ist, statt mit konservativen Annahmen aus der Korngrößenanalyse zu arbeiten. Wo Bergbauhalden, Aufschüttungen oder verwitterte Karbonhorizonte anstehen, kombiniert das Team die Scherwellenmessung bei Bedarf mit einer SPT-Bohrung, um die dynamischen Kennwerte mit der Lagerungsdichte abzugleichen.
MASW / VS30 – Scherwellengeschwindigkeit für Oberhausen
Technisches Referenzbild — Oberhausen

Standortspezifische Faktoren

Der Seismograf und die 24 Vertikalgeophone werden auf einem Radlader-Anhänger über die Messlinie gefahren – ein vertrauter Anblick auf Oberhausener Brachflächen. Die Geophone müssen plan aufgesetzt sein, jeder Spalt zwischen Spieß und Asphaltbrocken verfälscht den Phasenverlauf. Auf dem Gelände der ehemaligen Zeche Osterfeld hatten wir es mit einem Gemisch aus Waschbergen und Bauschutt zu tun: Die oberflächennahe Dämpfung war so hoch, dass die Fundamentalmode erst nach drei Stapelungen sauber erkennbar wurde. Das Risiko liegt nicht im Gerät, sondern in der Interpretation zu kurzer oder verrauschter Dispersionsbilder – wer den ersten Mode mit einem Higher Mode verwechselt, überschätzt die Steifigkeit schnell um 30 Prozent. In Oberhausen addiert sich dazu die Unsicherheit aus Bergsenkungen und veränderlichen Grundwasserständen. Ein Vs30-Profil ohne begleitendes Schichtenverzeichnis aus einer Rammsondierung bleibt eine Blackbox; wir empfehlen immer, die Geophysik mit mindestens einem direkten Aufschluss zu kalibrieren.

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Typische Werte

ParameterTypischer Wert
MessprinzipAktive Multichannel Analysis of Surface Waves (MASW)
WellentypRayleigh-Wellen, dispersiv ausgewertet
Geophonabstand typisch1,0 bis 2,0 m (Oberhausen Standard)
AuswerteverfahrenDispersionskurven-Inversion nach Park et al.
ZielgrößeVs30 (mittlere Scherwellengeschwindigkeit bis 30 m Tiefe)
AnregungSchlagplatte, Fallgewicht oder beschleunigtes Gewicht
Normative GrundlageDIN EN 1998-1/NA:2021-07, DIN 4150

Weitere Fachleistungen

01

MASW-Profilierung mit Vs30-Bericht

Aktive Rayleigh-Wellen-Messung mit 24-Kanal-Apparatur, Dispersionsanalyse und 1D-Inversion. Lieferung eines Vs-Tiefenprofils, Bestimmung der Baugrundklasse nach DIN EN 1998-1/NA sowie des Vs30-Wertes für den Standsicherheitsnachweis.

02

Kombinierte Erkundung: MASW + SPT-Bohrung

Parallelansatz aus geophysikalischer Flächenmessung und punktueller Bohrlochsondierung. Die SPT-Schlagzahlen kalibrieren das Vs-Profil, die MASW-Daten interpolieren die Steifigkeit zwischen den Bohrpunkten – ideal für heterogene Bergbaufolgestandorte.

03

Seismische Baugrundklassifizierung nach EC8

Zusammenführung von Vs30-Messung, Schichtenverzeichnis und Grundwasserstand zu einer normkonformen Klassifizierung (A, B, C). Inklusive Angabe des elastischen Antwortspektrums für die Tragwerksplanung.

Normativer Rahmen

DIN EN 1998-1/NA:2021-07 – Nationaler Anhang zu Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben, DIN 4150 – Erschütterungen im Bauwesen, DGGT-Empfehlung Nr. 5 – Geophysikalische Messungen zur Baugrunderkundung

Häufige Fragen

Was kostet eine MASW-Messung in Oberhausen?

Die Kosten liegen je nach Profillänge, Zugänglichkeit und Auswerteaufwand zwischen 1.460 und 2.770 Euro. Ein Profil mit 24 Geophonen und der dazugehörigen Dispersionsanalyse ist darin ebenso enthalten wie der Vs30-Bericht mit Baugrundklassifizierung nach DIN EN 1998-1/NA.

Reicht die MASW-Messung für den Erdbebennachweis in Oberhausen?

Ja, sofern sie durch mindestens einen direkten Aufschluss kalibriert wird. Das aktive MASW-Verfahren liefert den Vs30-Wert und das Scherwellenprofil, die der Nationale Anhang zum Eurocode 8 fordert. Die alleinige Messung ohne Kenntnis der Schichtung ist jedoch nicht normkonform.

Wie tief kann die MASW-Methode in Oberhausener Böden messen?

Mit der aktiven Methode und einer 46-Meter-Auslage erreichen wir in den sandig-kiesigen Terrassenböden Oberhausens typischerweise Eindringtiefen von 20 bis 30 Metern. In bindigen Deckschichten oder Auffüllungen mit hoher Dämpfung kann die nutzbare Tiefe auf 15 Meter sinken; dann setzen wir passive Quellen oder Hybridauswertungen ein.

Welche Baugrundklasse weist Oberhausen typischerweise auf?

Das ist stark vom Standort abhängig. Die sandigen Kiese der Niederterrasse in Sterkrade liegen oft in Klasse B (Vs30 zwischen 360 und 800 m/s), die Auenlehme entlang der Emscher und die aufgefüllten Industriebrachen fallen meist in Klasse C (Vs30 180–360 m/s). Eine standortspezifische Messung ist daher unverzichtbar.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Oberhausen und Umgebung.

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